论著
陈星星, 陈正薰, 张 蝶, 江浩鹏, 陶 杰, 汤乐乐, 袁 易
目的 探讨钾通道Kv1.3敲除对C57BL/6小鼠创伤性脑损伤(TBI)后神经功能障碍及神经炎症的影响。方法 C57BL/6小鼠和纯合Kv1.3基因敲除(Kv1.3 KO)C57BL/6小鼠采用经典的控制性皮质撞击模型构建小鼠TBI模型,设置假手术组、C57BL/6小鼠TBI模型组(TBI组)和Kv1.3 KO C57BL/6小鼠TBI模型组(TBI+Kv1.3 KO 组)。造模1、2和3周,实时荧光定量PCR测定海马组织Kv1.3、白细胞介素1β(IL-1β)、IL-6、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和IL-10 mRNA表达水平。造模1和3周,Western印迹检测海马组织Kv1.3蛋白表达水平;造模3周,Western印迹检测海马组织IL-1β、IL-6、TNF-α和IL-10蛋白表达水平;造模3周,免疫荧光法测定海马区小胶质细胞标志物离子钙结合衔接蛋白1(IBA1)分别与Kv1.3、IL-1β和TNF-α共标的细胞数;造模3周,膜片钳记录原代小胶质细胞Kv1.3通道电流。造模1和3周,通过行为学神经功能损伤评分(NSS)、爬杆和滚轮实验考察TBI小鼠的运动功能;造模3周,开放场、Morris水迷宫和Y迷宫实验考察TBI小鼠的认知功能。结果 与假手术组比较,造模1、2和3周,TBI组海马组织Kv1.3和IL-1β mRNA表达水平显著升高,TNF-α mRNA的表达水平仅在造模2和3周后明显升高,而IL-6和IL-10 mRNA表达水平无明显变化;造模1和3周,TBI组海马组织Kv1.3蛋白表达水平显著升高;造模3周,TBI组海马组织IL-1β和TNF-α蛋白表达水平显著升高,IL-6和IL-10蛋白表达水平无明显变化;造模3周,TBI组原代小胶质细胞Kv1.3电流密度显著升高。造模3周,TBI组海马区小胶质细胞标志物IBA1分别与Kv1.3、IL-1β和TNF-α共标细胞数均显著高于假手术组。与假手术组相比,造模1和3周,TBI组小鼠NSS得分显著升高、小鼠完全掉头成功率显著降低及爬至杆底的时间显著增加;造模3周,TBI组小鼠在开放场中活动的总距离、在开放场中间区域的活动时间、穿越平台次数、在目标象限活动的时间以及自发交替率均显著减少。与TBI组相比,造模1和3周,TBI+Kv1.3 KO组小鼠NSS得分显著降低、小鼠完全掉头成功率显著升高及爬至杆底的时间明显降低;造模3周,TBI+Kv1.3 KO组小鼠在滚轴上持续跑动所坚持的时间、在开放场中活动的总距离、在中央区域停留时间、穿越平台次数、在目标象限活动时间以及自发交替率均显著增加。造模1和3周,与TBI组相比,TBI+Kv1.3 KO组小鼠海马组织中炎症因子IL-1β和TNF-α的mRNA表达水平显著降低。结论 钾通道Kv1.3敲除可缓解TBI后C57BL/6小鼠的神经功能障碍和神经炎症。